C++从0到1的入门级教学（七）——指针
7 指针
指针是指向另外一种类型的符合类型，和引用类似，指针也实现了对其他对象的间接访问。注意，我们这里使用的是类似，说明之间还是有差异。
- 指针本身就是一个对象，允许对指针复制和拷贝，而且在指针存在的情况下，它可以前后指向不同的数据类型
- 指针无需在定义时就赋值，和其他内置类型一样，如果在初始化的时候没有复制，那么它也会拥有一个不确定的值
7.1 指针的基本概念
指针的作用：可以通过指针间接访问内存
- 内存编号是0开始记录的，一般用十六进制数字表示
- 可以利用指针变量保存地址
7.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法：数据类型 *变量名;
指针定义范例：
int * a,*b;//说明a和b都是指向int数据类型的指针
*的靠近有些人总不能理解
*这个标志在定义中靠近哪边。其实靠近哪边都没错，如果你靠近变量名，说明你理解为该变量不是基本变量，而是一种指针类型，这样的话，如果你写成以下形式是可以的：int *p1,p2;你也可以靠近int，但是这样的话每条语句中就只能定义一个变量，如下所示：
int* a; int* b;
我们在前面注意的两点提到过，指针需要指向不同的数据类型，那么，如果我想要取一个变量的地址该怎么取？我们要用到取地址符&。
如果我们指向某变量后，想要取得地址对应的元素，那么我们可以使用解引用符*来访问该对象。
让我们试着使用一下指针的定义，仔细体会其中的含义，代码如下所示：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//1、定义指针
int a = 10;
//指针定义的语法：数据类型*指针变量名
int* p = &a;
cout << "a的地址为：" << &a << endl;
cout << "指针p为：" << p << endl;
//2、使用指针
//可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
//指针前面加*代表解引用，找到指针指向的内存中的数据
*p = 1000;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
某些符号有多个含义
对于没有学过编程语言的来说，如果是首次接触C++，很容易被一堆符号搞晕。像
&和*这些符号，实际上有多个含义。下面我们用一些例子来看看它们在不同位置表示的不同含义。int i = 42; int &r = i; //&紧跟着类型名，因此是声明的一部分，而&r是一个引用，相当于42的别名，42的本名叫i，r和i都可以操纵42这个数据 int *p; //紧跟类型名出现，因此是声明的一部分，p是一个指针 p = &i; //&出现在表达式中，是一个&取地址符 *p = i; //*出现在表达式中，是一个解引用符 int &r2 = *p; //&是声明的一部分，*是一个解引用符
7.3 指针所占内存空间
指针也是数据类型，那么这种数据类型占用多少内存呢？通过下面的演示，我们可以知道指针占有多少内存。
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//指针所占内存空间
int a = 10;
int* p = &a;
//在32位操作系统下，指针是占4个字节空间大小，不管是什么数据类型
//在64位操作系统下，指针是占8个字节空间大小
cout << "sizeof(int *) = " << sizeof(int*) << endl;
system("pause");
return 0;
}
7.4 空指针
空指针不指向任何对象，你可以理解为它指向一块未知的区域，而实际上该指针变量指向内存中编号为0的空间。其通常用于初始化指针变量。需要注意的是，在没有指向任何实质性的东西时，你可以查看空指针的地址，但是空指针所指向的内存数据是不可以访问的。
让我们试着敲一下下面的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//空指针
//1、控制怎用于给指针变量进行初始化
int* p = NULL;
//2、空指针是不可以进行访问的
//0~255之间的内存编号是系统占用的，不可以进行访问
//*p = 100;
system("pause");
return 0;
}
tip：
在C++11中，我们可以让字面值nullptr来初始化指针，当然，由于空指针指向的是内存中的0号位，故我们指向让指针指向字面值0也可以达到空指针的效果。
int *p1 = nullptr;
int * p2 = NULL;
in * p3 = 0;
NULL还是nullptr
在以后的C++程序书写中，我们应该避免使用NULL，而多使用nullptr。
7.5 野指针
野指针通常指的是指针变量指向非法的内存空间。一般来说，指针都需要初始化，如果你没有初始化，那么在访问指针的时候就会出现问题。
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//野指针
int* p = (int*)0x1100;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
tip：
【总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。】
7.6 void*指针
void*指针也叫通用指针或泛指针。对于这类指针，其可以存放任意数据对象。但是注意的是，不要试图去访问它，因为你不知道void *指针指向的是什么数据类型。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//void*指针
int a = 11;
void* p = &a;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
out：
7.7 指向指针的指针
指针变量本质上也是对象，故指针变量也是个地址。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//void*指针
int a = 11;
int* p = &a;
cout << "a的地址："<< &a << endl;
cout << "p指向的地址" << p << endl;
cout << "p的地址"<<&p << endl;
system("pause");
return 0;
}
out：
7.8 const修饰指针
当一个变量被const修饰符限定时，那么他会变成常量，其值不能改变。在指针这一块内容中，const修饰指针会出现三种情况：
- const修饰指针——常量指针
- const修饰常量——指针常量
- const既修饰指针又修饰常量
上面显有点绕，我来总结一下。
让我们来看第一种情况：常量指针。
const int *p = a;
实际上其等于：
const(int *p) = a;
实际上等于:
const a;
在这种情况下，指针中存有的内容只能是常量，也就是说，指针的性质被保留了，还是可以随便指，那是指的内容他必须保证是一个常量，不能随便修改。
让我们来看第二种情况：指针常量。
int const *p = a;
如果是指针常量这种情况，说明指针变量名被const修饰了，此时这个指针变量变成指针常量了，那么指针就不能随便改了，而内容可以随便改因为没有限制。
综上所述，那么const int * const p就是即修饰指针又修饰常量，那么指针的指向不能该，指针指的内容也不能改了。
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//1、常量指针
int a = 10;
int b = 10;
const int* p = &a;
//指针指向的值不可以改，但是指向可以改
//*p = 20；错误
p = &b;//正确
//2、const修饰常量
int* const p2 = &a;
*p2 = 100;
//p2 = &b;错误，指针的指向不可以改
//3、const修饰指针和常量
const int* const p3 = &a;
//p3 = &b;错误
//*p3 = 100;错误
system("pause");
return 0;
}
顶层const
从上面的
常量指针我们看出const是修饰的是指针变量指向的数据，而指针常量const修饰的是指针变量本身。为此，我们用术语顶层const表示指针本身是个常量，而用底层const表示指针所指的对象是一个常量。从上面所学我们也可以得知，指针类型既可以是顶层const也可以是底层const。
7.9 指针和数组
作用：利用指针访问数组中元素
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//指针和数组
//利用指针访问数组中的元素
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
cout << "第一个元素为：" << arr[0] << endl;
int* p = arr;//arr就是数组的首地址
cout << "利用指针访问第一个元素：" << *p << endl;
p++;//让指针向后偏移4个字节
cout << "利用指针访问第二个元素：" << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
7.10 指针和函数
作用：利用指针作为函数参数，可以修改实参的值
原理:
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
//值传递交换函数
void swap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "swap01 a = " << a << endl;
cout << "swap01 b = " << b << endl;
}
void swappoint(int *p1, int *p2)
{
int temp1 = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp1;
cout << "swappoint *p1= " << *p1 << endl;
cout << "swappoint *p2= " << *p2 << endl;
}
int main()
{
//指针和函数
//1、值传递
int a = 10;
int b = 20;
swap01(a, b);
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
//分界线
cout << "------------" << endl;
//2、地址传递
int* p1 = &a;
int* p2 = &b;
swappoint(&a, &b);
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
文章来源: blog.csdn.net，作者：ArimaMisaki，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：blog.csdn.net/chengyuhaomei520/article/details/124329473
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